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BIM技術在建筑節能設計中的應用
發布日期:2017-04-06
 
 
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????空調制冷網? 隨著我國國民經濟的快速發展和城市化進程速度的加快,對能源的需求越來越高,能源短缺問題也日漸突出。值得一提的是,目前能源材料的一大部分都用來建造各類建筑和附屬設施,建造成本高,耗能也非常大,因此運用BIM技術,減少建筑的耗能,實現建筑的綠色節能設計,就成為當務之急。

????BIM技術,是Building Information Modeling的簡稱,也就是建筑信息管理模型化,將建筑物所包含的信息,通過數字表達的形式進行數字信息的仿真模擬,包括建筑的三維模型、材料、力學、結構、設備、各種物理屬性及數據統計等綜合。

????一、BIM技術在建筑設計階段節能作用

????在設計工作階段,BIM技術不僅可以方便快捷地繪制3D模型,還可以提高建筑的可施工性,提高資源能源的利用率,有利于建筑的可持續性設計。傳統的技術,是在建筑設計完成之后,再進行能耗分析,相比而言,BIM技術是在設計的初期就利用具備強大兼容性的三維模型,進行的能耗分析,這樣一來,不僅注入可持續發展理念,也避免通過設計修改來降低能耗設計需求。除此之外,BIM技術與多種軟件數據兼容,大大提高了設計項目的整體質量。

????二、BIM建筑耗能分析技術的方法

????BIM技術可以在建筑設計早期得到建筑能量問題的反饋,不僅可以幫助建筑師根據這些有效能量,進行分析和數據模擬,有效控制降低個階段成本。BIM建筑耗能分析技術的方法包括:建筑位置和功能的定義、結構參數的定義、洞口參數的定義、MEP系統和能量的定義、綠色能源定義以及結果分析測算與解讀。

????三、BIM技術在建筑節能設計中的應用策略研究

????結合BIM建筑物理環境性能分析軟件和BIM軟件Archi-CAD14的EcoDesigner程序,研究BIM技術在建筑初期節能設計的方法,進而為優化建筑設計提供基礎。

????1、BIM技術在建筑集成化設計中的運用

????在建筑集成化的設計過程中運用BIM技術,有利于不斷優化建筑設計,真正實現建筑生態節能設計。它為設計階段所有的參與人員提供了一個共同的平臺,有效解決了參與項目人員橫向合作難的問題。

????BIM技術是集成化設計中,為建筑集成化設計提供的集可視化和完整性為一體的信息,進而確保了其在性能、形式和成本上與綠色節能建筑設計策略緊密結合。它有助于設計師在早階段全面控制的方法。

????2、BIM技術在建筑設計階段節能的設計方法

????BIM技術在建筑設計階段節能的設計主要包括建筑朝向的選擇和建筑形體的選擇:

????(1)輔助建筑朝向的選擇

????建筑朝向,就是建筑物采光窗的朝向,它對建筑耗能的影響主要體現在兩個方面:獲得太陽輻射熱的差異和建筑本身的通風狀況。建筑朝向的影響因素很多,利用BIM技術可以幫我們分析進而消除這些影響。針對建筑設計,利用BIM能耗分析技術,可以非常直觀的對比不同朝向方案的初步能耗,既能滿足節能要求,又能幫助建筑人員確定建筑朝向,然后利用BIM技術中的ArchiCAD里建立會所的體量模型進行能量分析,并利用最先進的自動模型幾何分析功能,直接將建筑模型轉換為建筑能量模型,直觀地觀察熱塊能量模型,從而比較幾個不同方案在建筑耗能方面的不同。

????(2)輔助建筑的形體選擇

????建筑物的形體是給人的第一印象,通過設計建筑體型來達到建筑節能的目的,也是建筑實用性和經濟性的充分考慮。利用BIM技術對影響建筑形體的各種氣候因素加以分析,幫助建筑的設計人員在確定建筑形體之前就把建筑節能作為考慮事項之一,從而降低建筑耗能,保證節能效果。例如建筑的通風散熱在某些濕熱地區非常重要,可以通過BIM技術,在設計初期就通過加大建筑的開口面積或者架構建筑底層等方式來保證痛風,又例如為了遮擋夏季強烈的太陽輻射,可以利用BIM技術來分析建筑進深和層高對自然采光的影響,來決定建筑的形體樣式。

????3、BIM技術在深化設計階段節能的設計方法

????(1)輔助建筑圍護結構設計

????可以利用BIM能耗分析技術,對不同的材料進行比較,對比各種材料的性能,進而選擇最適合、最節能的建筑維護結構材料。

????(2)節能玻璃的選擇

????據統計,建筑中1/3的能量是通過玻璃的熱傳導而損失的,因此,減少玻璃的能量損失,也是現代科學需要重點解決的問題。

????以目前最實用的中空玻璃為例,通過BIM技術中的Archi-CAD技術,將玻璃洞口的類型、方向和尺寸進行數據匯總,并變換材質,通過觀察建筑耗能的變化進行比較,從而選出最適合的玻璃材料。

????結語

????推進BIM技術在建筑節能設計方面的應用,是在萌芽上解決建筑耗能問題,也是解決能源短缺問題的關鍵所在。

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